Концентрирование тория(IV) хелатообразующим сорбентом

Изучено комплексообразование тория(IV) с 2,3,4-тригидрокси-4¢-фторазобензолом (ТФАБ). Комплекс образуется сразу после смешивания компонентов. Соотношение реагирующих компонентов в комплексах установлено методами относительного выхода Старика – Барбанеля, сдвига равновесия и изомолярных серий. Образуется комплекс с молярным соотношением компонентов 1:2, максимальное светопоглощение комплекса наблюдается при 440 нм, молярный коэффициент поглощения – 1,80·10⁴. Синтезирован новый сорбент, содержащий фрагменты п-аминосалициловой кислоты. Идентификация сорбентов проводилась методом ИК-спектроскопии. Сорбция изучалась в статических и динамических режимах. Исследованы оптимальные условия концентрирования. Величину сорбции и степень извлечения металла рассчитывали по их остаточной концентрации в растворе спектрофотометрическим методом. Результаты исследования показали, что максимальная сорбция сорбента наблюдается при pH = 4. В ходе предварительных кинетических экспериментов было установлено, что максимальная степень сорбции кадмия достигается за 2 ч и далее практически не изменяется. Влияние ионной силы раствора изучено фотометрическим методом. Торий(IV) сорбировали из растворов с ионной силой 0,1–1,4. Результаты исследования показали, что значительное уменьшение сорбции тория(IV) происходит в растворах с ионной силой более 0,2 М. Также было исследовано влияние концентрации металла на сорбцию. Получена изотерма сорбции тория синтезированным сорбентом. С ростом концентрации тория(IV) в растворе увеличивается количество сорбированного металла и достигает максимума при концентрации 1856 мг/л. Было исследовано влияние различных кислот (HClО₄, H2SО₄, HNО₃, HCl) на десорбцию тория(IV) из сорбента: торий(IV) количественно десорбируется 2 М азотной кислотой. Степень извлечения ионов тория(IV) при оптимальных условиях превышает 95%. Проведенное исследование показало возможность использования матрицы сополимера малеинового ангидрида со стиролом, модифицированного п-аминосалициловой кислотой, для сорбционно-фотометрического определения тория(IV). После регенерации этот сорбент можно использовать повторно.

1. Hisham K.F., Saeyda A.T.A.E., Randa M.E., Shaimaa S. A. Developed spectrophotometric method for thorium determination in different Rosetta monazite concentrates using thorin dye // International Journal of Advanced Research. 2015. Vol. 3. Issue 7. P. 326–336.

2. Khan M.H., Hafeez M., Bukhari S.M.H., Ali A. Spectrophotometric determination of microamounts of thorium with thorin in the presence of cetylpyridinium chloride as surfactant in perchloric acid // Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry. 2014. Vol. 301. Issue 3. P. 703–709.

3. Reddy G.C.S., Devanna N., Chandrasekhar K.B. Sensitive spectrophotometric determination of thorium (IV) using diacetyl monoxime isonicotinoyl hydrazone (DMIH) // International Journal of Applied Biology and Pharmaceutical Technology. 2011. Vol. 2. Issue 2. P. 133–139.

4. Shiri S., Delpisheh A., Haeri A., Poornajaf A., Khezeli T., Badkiu N. Floatation-spectrophotometric Determination of Thorium, Using Complex Formation with Eriochrome Cyanine R // Analytical Chemistry Insights. vol. 6, 1–6 p. DOI: 10.4137/ACI.S5949

5. Fawwaz I.K., Najla’a H.S., Shaybe M.M. Sorption of uranium(VI) and thorium(IV) by jordanian bentonite // Journal of Chemistry. 2013. Article ID 586136, 13 p. DOI: http://dx.doi.org/10.1155/2013/586136

6. Магеррамов А.М., Алиева Р.А., Алиева З.М., Бахманова Ф.Н., Чырагов Ф.М. Концентрирование тория(IV) хелатообразующим сорбентом // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2018. Т. 84. N 3. С. 21–24. DOI: 10.26896/1028-6861-2018-84-3-021-024

7. Canrong L., Hongqing W., Yuyuan W., Li Z., Jun L. Selective preconcentration of trace thorium from aqueous solutions with Th(IV)-imprinted polymers prepared by a surface-grafted technique // International Journal of Environmental Analytical Chemistry. 2011. Vol. 91. Issue 11. P. 1050–1061.

8. Shvoeva O.P., Dedkova V.P., Savvin S.B. Sorption and complexation of uranium(vi) and thorium(iv) with reagents arsenazo iii and arsenazo m on fibrous filled sorbents // Journal of Analytical Chemistry. 2007. Vol. 62. N 10. P. 935–939.

9. Guerra D.L., Viana R.R., Airoldi C. Adsorption of Thorium(IV) on Chemically Modified Amazon Clays // J. Braz. Chem. Soc. 2009. Vol. 20. No. 6. P. 1164–1174.

10. Al-Shaybe M., Khalili F. Adsorption of Thorium (IV) and Uranium (VI) by Tulul alShabba ZeoliticTuff, Jordan // Jordan Journal of Earth and Environmental Sciences. 2009. Vol. 2. No. 1 (Special Publication). P. 108–109.

11. Алиева Р.А., Чырагов Ф.М., Гамидов С.З. Сорбционное исследование меди (II) полимерным сорбентом // Химические проблемы. 2006. N 4. C. 161–163.

12. Коростелев П.П. Приготовление растворов для химико-аналитических работ. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1964. 202 с.

13. Hisham K.F., Saeyda A.A. E., Randa M.E., Shaimaa S.A. A Developed Spectrophotometric Method for Thorium Determination using Alizarin Red S Dye in Different Types of its Bearing Rocks // International Journal of Science and Research. 2015. Vol. 4. Issue 12. P. 1611–1615.

14. Vijayabhaskara R.B., Saritha B., Giri A., Sreenivasulu R.T. Direct Spectrophotometric Determination of Th (IV) in Monazite sand Using 5-Bromo2-hydroxy-3-methoxybenzaldehyde-4-hydroxy benzoichydrazone // International journal of advances in pharmacy, biology and chemistry. 2014. Vol. 3. No 3. P. 667–672.